Atemtests, entweder der einfache Wasserstoffatemtests oder besser geeignet der komplexe Wasserstoff- und Methanatemtest, sind heutzutage ein bevorzugtes Mittel, um die Diagnose auf Dünndarmfehlbesiedelung (SIBO) zu unterstützen, weil die für die Gewinnung von Dünndarmaspirat erforderliche Endoskopie als invasive Maßnahme eine unnötige Belastung darstellt [1]. Es kommen unterschiedliche Arten von SIBO Atemtests zum Einsatz, der Laktulose-Atemtest und der Glukose-Atemtest. Dieser Beitrag widmet sich den Vor- und Nachteilen beider SIBO Tests im Detail. Er möchte nachvollziehbar darstellen, warum VOC-Advanced Breath Diagnostik GmbH als forschendes und wissenschaftlich fundiertes Unternehmen auf die Verwendung des Glukose-Atemtests setzt, um SIBO zuverlässig zu diagnostizieren.
Beim SIBO Glukose-Atemtest überwiegen die Vorteile
Zusammenfassend ergibt sich aus dem wissenschaftlichen Vergleich der beiden Substrate Glukose und Laktulose folgendes [2] [3]:
- Laktulose hat im Vergleich zur Glukose möglicherweise den Vorteil, dass die tiefen Dünndarmabschnitte besser beurteilt werden können
- Laktulose hat den entscheidenden Nachteil, dass die Variabilität der Transitzeit vom Mund bis in den Dickdarm zu einer erheblichen Rate an falsch-positiven Testresultaten führt (d.h. der Test zeigt SIBO an obwohl sie gar nicht vorliegt).
- Fehldiagnosen durch den Laktulosetest führen zu einer Verunsicherung von Patienten und mehr noch zu vielen unnötigen antibiotischen Therapien mit ihren Nebenwirkungen sowie der zunehmenden Entwicklung von Antibiotikaresistenzen.
- Die Glukose hat den Nachteil, in einem kleineren Anteil an Patienten eine möglichweise in den unteren Dünndarmabschnitten vorliegende Fehlbesiedlung nicht sicher zu erkennen. (Falsch-negativ: Dadurch wird bei einigen Patienten möglichweise die Diagnose SIBO nicht gestellt, obwohl SIBO tatsächlich vorliegt.)
- Die mit dem Laktulosetest verbundene viel zu hohe Zahl positiver Testergebnisse mit dem Resultat einer erheblichen Übertherapie ist deutlich mehr zum Nachteil vieler Patienten als das möglichweise negative Testergebnis eines Glukosetests.
- Ein falsch-negatives Ergebnis bedeutet lediglich, dass den SIBO Symptomen und ihren Ursachen weiter nachgegangen wird. Bei fortbestehendem klinischen Verdacht auf SIBO kann in vielen Fällen durch einen Wiederholungstest die Diagnose letztlich gestellt werden.
Um also unseren Patienten den möglichst größten gesundheitlichen Nutzen durch einen SIBO Atemtest zukommen zu lassen, empfehlen wir den Glukose-Atemtest statt des Laktulose-Atemtests. Wir arbeiten zudem an einer stetigen Verbesserung des SIBO Atemtests, wie z.B. bereits durch optimale Standardisierung und Integration einer reinigenden Mundspülung geschehen.
Wie funktioniert ein SIBO Atemtest?
Dem Krankheitsbild einer Dünndarmfehlbesiedlung liegt eine unerwünschte bakterielle Besiedlung von Dünndarmabschnitten zugrunde. Diese Bakterien verstoffwechseln (fermentieren) Bestandteile der Nahrung, insbesondere Kohlenhydrate (Zucker). Dabei entstehen Gase wie Wasserstoff oder Methan. Diese Gase werden dann zum Teil über die Darmschleimhaut aufgenommen (resorbiert) und gelangen ins Blut. Über das Blut erfolgt der Transport in die Lungen, wo ein Teil der Gase dann über die Lungenbläschen in die Atemluft abgegeben wird. Die Atemluft kann durch den Einsatz spezieller Messgeräte (hier: Gaschromatographie) hinsichtlich ihrer Bestandteile analysiert werden. Bei einem SIBO Atemtest wird zunächst eine Nüchternphase abgewartet, um sicherzustellen, dass keine Kohlenhydrate mehr verstoffwechselt werden. Dann wird eine definierte Dosis einer Zuckerlösung getrunken und es werden Proben des Atems in festgelegten zeitlichen Abständen genommen. Über den zeitlichen Verlauf der Gaskonzentrationen von Wasserstoff und Methan in der Atemluft können Rückschlüsse darüber gezogen werden, wo die Fermentierung des Zuckers stattfindet, entweder im Dünndarm oder im Dickdarm.
Wie ist der Dünndarm normalerweise mit Bakterien besiedelt?
Der menschliche Verdauungstrakt erstreckt sich von der Mundhöhle bis zum After. Die einzelnen Abschnitte sind in unterschiedlichem Ausmaß mit Bakterien besiedelt. So ist der Mund ähnlich stark wie der Dickdarm mit spezifischen Bakterien besiedelt. Aufgrund seines Säuregehalts ist der Magen üblicherweise keimarm bis sogar keimfrei. Im weiteren Verlauf des Magendarmtrakts nimmt die natürliche Besiedlung des Darms dann abschnittsweise langsam wieder zu. Die Dichte der Besiedlung wird in Koloniebildenden Einheiten (CFU) gemessen. Sie beträgt im Magen nahezu 0 CFU, im Zwölffingerdarm (Duodenum) bis 103 CFU, im oberen Dünndarm (Jejunum) 104 bis 107 CFU und im unteren Dünndarm (Ileum) 107 bis 109 CFU. Im Dickdarm (Zökum und Kolon) ist diese Konzentration dann nochmals mit 109 bis 1012 CFU deutlich gesteigert (siehe Abbildung). Das heißt, dass bestimmte Abschnitte des Verdauungstrakts bereits natürlicherweise stark mit Bakterien besiedelt sind und dadurch eine Gasbildung durch Fermentierung entstehen kann. Dies betrifft den Mund, das Ileum sowie das Zökum und Kolon. Dies ist für die Interpretation von Atemgastestergebnissen von besonderer Bedeutung.
Was ist der Unterschied zwischen Glukose und Laktulose?
Kohlenhydrat ist nicht gleich Kohlenhydrat. Glukose ist ein sogenannter Einfachzucker (Monosaccharid). Glukose wird über den Verlauf des Dünndarms schnell resorbiert und gelangt damit nur unter seltenen Umständen bis in den Dickdarm. Glukose kann rasch von Bakterien aufgenommen und unter Bildung von Wasserstoff und ggf. Methan fermentiert werden. Laktulose hingegen ist ein synthetischer Zucker, welcher aus D-Galactose und Fructose besteht. Damit ist Laktulose ein Zweifachzucker (Disaccharid). Sie wird im Gegensatz zu Glukose nicht im Darm resorbiert und gelangt üblicherweise unverändert in den Dickdarm (und den unteren Dünndarm), wo die normale Fermentierung stattfindet. Bei Fehlbesiedlung im oberen Dünndarm kann es jedoch auch dort zu einer Fermentierung mit Wasserstoffproduktion kommen.
Vor- und Nachteile der beiden Varianten von SIBO Atemtests
Glukose wird also im Verlauf des Dünndarms resorbiert und gelangt nicht in den Dickdarm. Dadurch kommt es bei Gesunden zu keiner Fermentierung, weder im Dünndarm noch im Dickdarm. Wenn es also nach Einnahme der Glukose im Rahmen des Atemtests und bei akkurater Vorbereitung (Einhaltung der Diätvorbereitung und Mundspülung) zu einer Gasbildung kommt, dann ist der Ursprung im Dünndarm und mit hoher Wahrscheinlichkeit auf eine Dünndarmfehlbesiedlung zurückzuführen.
Im Gegensatz zur Glukose wird die Laktulose nicht im Dünndarm resorbiert, sondern gelangt in jedem Fall in den Dickdarm und wird dort unter Wasserstoff und/oder Methanbildung fermentiert. Grundsätzlich ist es so, dass Wasserstoff und oder Methan beim Laktulose-Atemtest in jedem Fall gebildet wird. Je früher er in der Atemluft nachweisbar ist, desto früher findet die Fermentierung statt. Ein früher Nachweis deutet demnach auf SIBO hin, weil der Ursprung des Gases wahrscheinlich im Dünndarm liegt. Die Zeit, die die Laktulose von der Aufnahme über den Mund bis in den Dickdarm benötigt (Transitzeit) ist jedoch unglücklicherweise äußerst variabel. Sie schwankt in Studien zwischen 25 Minuten und 120 Minuten. Dadurch sind die Ergebnisse des Laktulosetests sehr unsicher zu interpretieren. Auch verschiedene Modelle zur Verbesserung der Interpretation wie z.B. ein Cut-off der Wasserstoffbildung von 20 ppm nach 90 Minuten oder ein sogenannter „Doppelpeak“ (Hinweis auf Fermentierung in beiden Darmabschnitten, damit auch ein Indiz für SIBO) können diese Unsicherheiten nicht vollständig eliminieren.
Der oft aufgeführte Nachteil der Glukose ist, dass sie die unteren Abschnitte des Dünndarms (Ileum) nicht erreicht und damit weniger empfindlich sei als die Laktulose. Das ist grundsätzlich richtig. Allerdings ist es nach Meinung vieler Mediziner auch gar nicht sinnvoll, diese tiefen Abschnitte des Dünndarms zu untersuchen, da diese Abschnitte bereits natürlicherweise in erheblichem Ausmaß mit Bakterien des Dickdarms besiedelt sind und damit in jedem Fall im Atemtest positiv sein sollten.
Fachexperten empfehlen daher den Glukoseatemtest, der seine bessere Testgenauigkeit in großen zusammenfassenden Studien (sogenannten Meta-Analysen) bestätigen konnte. Der immer noch häufig angebotene Laktulose-Atemtest wird von vielen Fachexperten nicht mehr für die SIBO-Diagnostik empfohlen, da der Test mit einer sehr hohen Rate an falsch-positiven Ergebnissen belastet ist. Wenn SIBO fälschlicherweise diagnostiziert wird, kann das weitreichende Konsequenzen haben, weil eine falsche Therapie erfolgt. Unnötige Behandlungen von SIBO mit einer antibiotischen Therapie führen zu unerwünschten Nebenwirkungen und befördert zusätzlich die Entwicklung mikrobiologischer Resistenzen [2].
Quellen:
[1] Mekonnen T. et al. Trillium Diagnostik 22(3): 184-187, 2024
[2] Kashyap P et al. Neurogastroenterology & Motility 36: e14817, 2024
[3] Ponziani F et al. Expert Review Gastroenterology & Hepatology 10(2): 215-227, 2016